Per me assegnazione con espressione CASE è un po' confuso (difficile da leggere), quindi userei CASE clausola con INTO @var invece:
BEGIN
CASE
WHEN vtable = 'daily_operation' THEN
SELECT start_time INTO @result FROM daily_operation WHERE (client_id = vclient_id AND user_id = vuser_id AND id = vid AND edition_id = vedition_id) LIMIT 1;
WHEN vtable = 'monthly_operation' THEN
SELECT start_time INTO @result FROM monthly_operation WHERE (client_id = vclient_id AND user_id = vuser_id AND id = vid AND edition_id = vedition_id) LIMIT 1;
END CASE;
RETURN @result;
END
Nota, non è necessario DICHIARARE @session_variables utilizzato in SP.