Sachverhalt:
A. X._ bot im Jahr 1996 zusammen mit zwei Mittätern in drei verschiedenen Tatkomplexen in deutschen Zeitungen als Schweizer Treuhänder die Ausrichtung von Krediten gegen im Voraus in bar zu leistende Bürgschaftsgebühren an. Die erlangten Zahlungen verwendete er in der Folge abmachungswidrig zu eigenen Zwecken. Mittels der betrügerischen Konstrukte schädigte er in einer Vielzahl von Einzelhandlungen mehrere Dutzend Geschädigte in Millionenhöhe.
B. B.a Das Bezirksgericht Zürich erklärte X._ am 19. April 2001 aufgrund dieses Sachverhalts der mehrfachen Veruntreuung (in einem Fall des Versuchs dazu), des gewerbsmässigen Betrugs sowie der mehrfachen Urkundenfälschung schuldig und verurteilte ihn zu 4 Jahren und 3 1/2 Monaten Zuchthaus, als Zusatzstrafe zur mit Urteil des Bezirksgerichts Aarau vom 5. Februar 1997 ausgesprochenen Strafe von 10 Wochen Gefängnis, unter Anrechnung der ausgestandenen Haft von 856 Tagen. Ferner entschied es über die geltend gemachten Schadenersatzbegehren.
Auf Berufung des Beurteilten hin bestätigte das Obergericht des Kantons Zürich mit Urteil vom 21. März 2002 den erstinstanzlichen Entscheid im Schuld-, Straf- und Zivilpunkt.
B.b In Gutheissung einer von X._ geführten kantonalen Nichtigkeitsbeschwerde hob das Kassationsgericht des Kantons Zürich mit Beschluss vom 1. September 2003 das Urteil des Obergerichts auf und wies die Sache zur Neubeurteilung an dieses zurück.
Nach Durchführung ergänzender Beweiserhebungen bestätigte das Obergericht des Kantons Zürich nach erneuter mündlicher Verhandlung am 5. Oktober 2005 seinen Entscheid vom 21. März 2002 im Schuldpunkt und verurteilte X._ zu 3 Jahren und 11 1⁄2 Monaten Zuchthaus als Zusatzstrafe zu der mit Urteil des Bezirksgerichts Aarau vom 5. Februar 1997 ausgefällten Strafe von 10 Wochen Gefängnis.
B.c Mit Beschluss vom 2. April 2007 hiess das Kassationsgericht des Kantons Zürich die vom Verteidiger von X._ erhobene kantonale Nichtigkeitsbeschwerde teilweise gut und hob das Urteil des Obergerichts im Strafpunkt auf. Eine persönlich von X._ erhobene Nichtigkeitsbeschwerde wies es ab, soweit es darauf eintrat.
Hierauf schrieb das Bundesgericht mit Beschluss vom 22. Mai 2007 die eidgenössischen Nichtigkeitsbeschwerde von X._ als gegenstandslos ab (Verfahren 6S.481/2005). Auf eine gegen das zweite obergerichtliche Urteil geführte staatsrechtliche Beschwerde trat es mit Urteil vom 7. Juni 2007 wegen offensichtlicher Verspätung nicht ein (Verfahren 6P.65/2007). Eine gegen den zweiten kassationsgerichtlichen Beschluss geführte Beschwerde in Strafsachen wies das Bundesgericht mit Urteil vom 24. August 2007 ab, soweit es darauf eintrat (Verfahren 6B_224/2007).
B.d Nachdem die angeordnete rechtshilfeweise Einvernahme von A._ als Auskunftsperson wegen der Inanspruchnahme des Aussageverweigerungsrechts ergebnislos geblieben war, merkte das Obergericht des Kantons Zürich nach Durchführung einer dritten mündlichen Verhandlung mit Urteil vom 9. Juni 2010 vor, dass das Urteil des Obergerichts vom 5. Oktober 2005 in Bezug auf den Schuldpunkt durch den Beschluss des Kassationsgerichts des Kantons Zürich nicht aufgehoben wurde. Es verurteilte X._ zu 29 1/2 Monaten Freiheitsstrafe, als Zusatzstrafe zu der mit Urteil des Bezirksgerichts Aarau vom 5. Februar 1997 ausgefällten Strafe von 10 Wochen Gefängnis unter Anrechnung der ausgestandenen Haft von 856 Tagen. Die von den Geschädigten erhobenen Schadenersatzbegehren verwies es auf den Zivilweg. Ferner entschied es über die Nebenpunkte.
Eine gegen dieses Urteil eingereichte kantonale Nichtigkeitsbeschwerde wies das Kassationsgericht des Kantons Zürich mit Beschluss vom 13. Oktober 2011 ab, soweit es darauf eintrat.
C. X._ führt sowohl gegen das Urteil des Obergerichts vom 9. Juni 2010 und als auch gegen den Beschluss des Kassationsgerichts vom 13. Oktober 2011 Beschwerde beim Bundesgericht. In der Beschwerde gegen das Urteil des Obergerichts beantragt er, das angefochtene Urteil sei aufzuheben und er sei mit einer Geldstrafe von 230 Tagessätzen, eventualiter mit einer Geldstrafe von 300 Tagessätzen in angemessener Höhe zu bestrafen, als Zusatzstrafe zu der mit Urteil des Bezirksgerichts Aarau vom 5. Februar 1997 ausgefällten Strafe von 10 Wochen Gefängnis, unter Anrechnung der ausgestandenen Haft. Ferner sei ihm eine Genugtuung in der Höhe von mindestens CHF 82'500.-- zuzusprechen. Im Übrigen sei das angefochtene Urteil zu bestätigen. Eventualiter sei die Sache zur neuen Beurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen.
In der Beschwerde gegen den Beschluss des Kassationsgerichts stellt X._ Antrag auf Aufhebung des angefochtenen Beschlusses und Rückweisung der Sache zur neuen Entscheidung an die Vorinstanz.
Schliesslich ersucht er um Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege und Erteilung der aufschiebenden Wirkung für beide Beschwerden. Mit Eingabe vom 30. Januar 2012 stellt sich X._ auf den Standpunkt, die angeklagten Delikte seien verjährt.
D. Es wurden keine Vernehmlassung eingeholt.
Erwägungen:
1. Nach der Rechtsprechung ist die Beschwerde in Strafsachen ein ausserordentliches, unvollkommenes und in aller Regel kassatorisches Rechtsmittel. Daraus ergibt sich, dass die altrechtliche Verfolgungsverjährung, die sich nach dem zur Zeit der angeklagten Handlungen geltenden, bis zum 30. September 2002 in Kraft stehenden Verjährungsrecht richtet, während des bundesgerichtlichen Verfahrens ruht. Wird die Beschwerde gutgeheissen, das angefochtene Urteil aufgehoben und die Angelegenheit zu neuer Entscheidung an die kantonale Vorinstanz zurückgewiesen, so verlängert sich die Verfolgungsverjährungsfrist um die Dauer des bundesgerichtlichen Verfahrens. Dass der Beschwerde in gewissen Konstellationen von Gesetzes wegen (Art. 103 Abs. 2 lit. b BGG) aufschiebende Wirkung zukommt, betrifft nur die Vollstreckbarkeit des formell rechtskräftigen angefochtenen Urteils. Auf den Lauf der Verfolgungsverjährung wirkt sich dies nicht aus (Urteile des Bundesgerichts 6B_440/2008 vom 11.11.2008 E. 3.3; 6B_298/2007 vom 24.10.2007 E. 5, nicht publ. in: BGE 134 IV 26; 6B_146/2007 vom 24.8.2007 E. 7.2, nicht publ. in BGE 133 IV 293 E. 7.2; vgl. auch Urteil 6B_102/2011 vom 14.2.2012 E. 10).
Im zu beurteilenden Fall hat somit die Verfolgungsverjährung mit der Ausfällung des angefochtenen Entscheids vom 9. Juni 2010 zu laufen aufgehört. Die angeklagten Straftaten sind daher nicht verjährt. Im Übrigen hat das Kassationsgericht mit Beschluss vom 2. April 2007 das Urteil des Obergerichts vom 5. Oktober 2005 nur im Strafpunkt aufgehoben und hat der Beschwerdeführer die Schuldsprüche nicht vor Bundesgericht angefochten. Der Schuldpunkt bildet im angefochtenen Urteil des Obergerichts somit nicht mehr Gegenstand des Verfahrens.
2. Der Beschwerdeführer erhob gegen das Urteil der Vorinstanz vom 9. Juni 2010 sowohl Beschwerde in Strafsachen beim Bundesgericht als auch kantonale Nichtigkeitsbeschwerde an das Kassationsgericht des Kantons Zürich. Desgleichen erhob er gegen den Beschluss des Kassationsgerichts des Kantons Zürich vom 13. Oktober 2011 Beschwerde in Strafsachen und ergänzte seine Beschwerde gegen das Urteil des Obergerichts.
Gemäss dem bis zum Inkrafttreten der eidgenössischen Straf- und Zivilprozessordnungen geltenden Art. 100 Abs. 6 BGG beginnt die Beschwerdefrist für die Beschwerde an das Bundesgericht, wenn der Entscheid eines oberen kantonalen Gerichts mit einem Rechtsmittel, das nicht alle Rügen nach Art. 95-98 BGG zulässt, bei einer zusätzlichen kantonalen Gerichtsinstanz angefochten worden ist, erst mit der Eröffnung des Entscheids dieser Instanz (vgl. BGE 135 III 337 E. 1.3). Der Beschwerdeführer, der bereits gegen das Urteil des oberen kantonalen Gerichts Beschwerde erhoben hat, kann in seiner Beschwerde in Strafsachen gegen den Entscheid des Kassationsgerichts das Urteil des oberen kantonalen Gerichts erneut anfechten, zumal die Begründung des kassationsgerichtlichen Entscheids Anlass geben kann, seine Einwände gegen das Urteil des oberen kantonalen Gerichts zu modifizieren. In diesem Fall sind die beiden Eigaben als eine einzige Beschwerde zu behandeln, wobei die erste Beschwerde als Bestandteil der zweiten Eingabe zu betrachten ist. Soweit auch der Entscheid des Kassationsgerichts mit Beschwerde in Strafsachen angefochten wird, ist die Beschwerde gegen die obere kantonale Instanz ihrerseits als Bestandteil dieses Rechtsmittels anzusehen (vgl. Urteil des Bundesgerichts 6S.2/2007 und 6B_23/2008 vom 23.5.2008 E. 1.3).
3. 3.1 Der Beschwerdeführer rügt zunächst eine Verletzung seines Anspruchs auf rechtliches Gehör. Er habe im Berufungsverfahren den Antrag gestellt, es seien die Akten der von der Staatsanwaltschaft III des Kantons Zürich gegen ihn geführten Strafuntersuchung, insbesondere zwei Ringordner mit der Beschriftung "A._", beizuziehen. Diese enthielten diverse Bankbelege, aus denen sich ergebe, dass A._ über namhafte Vermögenswerte verfüge. Das Obergericht habe diesen Antrag in seinem Urteil nicht einmal erwähnt und das Kassationsgericht habe sich mit der hiegegen erhobenen Rüge nicht auseinandergesetzt. Indem ihm die Möglichkeit verwehrt worden sei, anhand der für die Verteidigung nicht greifbaren Akten zu beweisen, dass A._ über namhafte Vermögenswerte verfüge, und damit die Schadenswiedergutmachung glaubhafter zu machen, sei sein Anspruch auf rechtliches Gehör verletzt worden (Beschwerde III S. 4 f.; vgl. auch Beschwerde I S. 4 ff.; Beschwerde II S. 4 f.).
3.2 Das Kassationsgericht nimmt an, selbst wenn es sich so verhielte, dass A._ über namhafte Vermögenswerte verfüge, wäre damit nicht dargetan, dass dieser tatsächlich Zahlungen an die Geschädigten geleistet habe. Jedenfalls habe der Beschwerdeführer im Berufungsverfahren nicht behauptet, dass die fraglichen Ordner Belege für Zahlungen an die Geschädigten enthielten. Das Obergericht habe daher keinen Anlass gehabt, die Akten beizuziehen. Ein solcher Anlass habe auch nicht unter dem Aspekt der Zahlung des Betrags von USD 1,25 Mio. an A._ bestanden, denn das Obergericht gehe ja zugunsten des Beschwerdeführers gerade davon aus, dass diese Zahlung erfolgt sei (angefochtener Beschluss S. 22 f.). Das Kassationsgericht hat sich somit mit der Rüge der Verletzung des rechtlichen Gehörs explizit auseinander gesetzt. Dass die Abweisung des Beweisantrags mit sachlichen Gründen nicht haltbar wäre, ist nicht ersichtlich. Das Kassationsgericht hat daher Willkür zu Recht verneint.
4. 4.1 Der Beschwerdeführer macht weiter geltend, das Obergericht sei bei seinem Urteil befangen gewesen. Die I. Strafkammer des Obergerichts habe bereits zum dritten Mal über die Strafsache zu entscheiden gehabt. In sämtlichen Verfahren hätten Oberrichter B._ und - als Referent - Oberrichter C._ mitgewirkt. Diesem Umstand käme allenfalls dann keine besondere Bedeutung zu, wenn die Urteilserwägungen objektiv und unparteiisch wären. Dem sei aber offensichtlich nicht so. Insbesondere die Erwägungen des Obergerichts zur Würdigung des Nachtatverhaltens strotzten von einer selten gesehenen Voreingenommenheit. Der Widerwille, mit dem das Obergericht die Rückzahlung der Schadenssumme an A._ gelten lasse, sei eklatant. Ein weiterer klarer Hinweis auf die fehlende Objektivität der erkennenden Kammer des Obergerichts ergebe sich aus ihrer Erwägung, es liege lediglich ein Versuch der Schadenswiedergutmachung vor. Diese Erwägung stehe in unüberwindlichem Widerspruch zur Erwägung desselben Gerichts, wonach er im Nachgang zu seinen Delikten einen siebenstelligen Betrag zur Schadenswiedergutmachung bereit gestellt habe. Schliesslich stelle auch die antizipierte Beweiswürdigung, wonach faktisch keiner der Geschädigten je auch nur den geringsten Schadenersatz erhalten habe, ein Indiz für die Parteilichkeit des Obergerichts dar (Beschwerde III S. 5 ff. und Beschwerde II S. 5 f.).
4.2 Das Kassationsgericht nimmt an, nach der kantonalen Verfahrensordnung begründe die Rückweisung durch eine obere Instanz an den Spruchkörper, welcher das aufgehobene Urteil fällte, keinen Ausstandsgrund. Es sei daher nicht zu beanstanden, dass am angefochtenen Urteil des Obergerichts wiederum die Oberrichter B._ und C._ mitgewirkt hätten, zumal keine Hinweise dafür bestünden, die beiden Oberrichter hätten sich in einer Weise festgelegt, dass die zu entscheidenden Fragen nicht mehr als offen erschienen wären (angefochtener Beschluss S. 12 ff.).
4.3 Nach Art. 30 Abs. 1 BV und Art. 6 Ziff. 1 EMRK hat jede Person Anspruch darauf, dass ihre Sache von einem unabhängigen und unparteiischen Richter ohne Einwirken sachfremder Umstände entschieden wird. Die Garantie des verfassungsmässigen Richters wird verletzt, wenn Umstände vorliegen, die bei objektiver Betrachtung geeignet sind, Misstrauen in die Unvoreingenommenheit des Richters zu erwecken. Dass der Richter tatsächlich befangen ist, ist nicht erforderlich. Es genügt, wenn Umstände vorliegen, die bei objektiver Betrachtung den Anschein der Befangenheit erwecken (BGE 138 I 1 E. 2.2; 137 I 227 E. 2.1, je mit Hinweisen; vgl. auch §§ 95 f. GVG/ZH).
4.4 4.4.1 Soweit der Beschwerdeführer für seinen Standpunkt auf dessen Darstellung im angefochtenen Urteil verweist (Beschwerde III S. 6), genügt die Beschwerde den Begründungsanforderungen nicht. Gemäss Art. 42 Abs. 1 und 2 BGG ist in der Begründung der Beschwerde in gedrängter Form darzulegen, inwiefern der angefochtene Akt Recht verletzt (vgl. dazu Art. 95 ff. BGG). Dabei muss die Begründung in der Beschwerde selbst enthalten sein. Ein Verweis auf frühere Rechtsschriften oder auf die Verfahrensakten ist unzulässig (vgl. BGE 133 II 396 E. 3.1, S. 400, mit Hinweisen).
4.4.2 Ausstandsgründe können nur in einer Person begründet sein. Ein Ausstandsgesuch kann sich daher nur gegen die Mitwirkung einer bestimmten Person in einem konkreten Verfahren richten. Soweit der Beschwerdeführer annimmt, die erkennende Kammer des Obergerichts sei als Behörde befangen gewesen, geht seine Beschwerde an der Sache vorbei. In Bezug auf die Oberrichter B._ und C._ ergibt sich eine Befangenheit auch nicht aus dem Umstand, dass diese nach der Rückweisung der Sache durch das Kassationsgericht auch im zweiten und dritten Berufungsverfahren vor Obergericht mitwirkten. Dies wird vom Beschwerdeführer auch zu Recht nicht beanstandet. Denn nach der Rechtsprechung stellt die Mitwirkung der schon am aufgehobenen Entscheid beteiligten Gerichtspersonen für sich allein keinen Fall unzulässiger Vorbefassung, mithin keinen Ausstandsgrund dar, wenn eine kantonale Kassationsinstanz bei Gutheissung einer Nichtigkeitsbeschwerde die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückweist (BGE 116 Ia 28 E. 2a). Dies gilt auch bei mehrmaliger Rückweisung (vgl. Urteil des Bundesgerichts 4A_381/2009 vom 16.10.2009, E. 3.2.1 und 3.2.2, in: Pra 2010 Nr. 35 S. 253). Schliesslich ergibt sich der Anschein der Befangenheit auch nicht aus der behaupteten willkürlichen Beweiswürdigung. Materielle oder prozessuale Rechtsfehler sind in erster Linie im dazu vorgesehenen Rechtsmittelverfahren zu rügen. Der Anspruch auf ein verfassungsmässiges Gericht umfasst nicht die Garantie fehlerfreien richterlichen Handelns, soweit jedenfalls nicht besonders krasse oder wiederholte Irrtümer vorliegen, diese einer schweren Amtspflichtverletzung gleichkommen und sich einseitig zu Lasten einer der Prozessparteien auswirken können (BGE 125 I 119 E. 3e). Dass solche krasse Rechtsfehler vorliegen würden, ist nicht ersichtlich, zumal das Kassationsgericht zu Recht davon ausgeht, es sei logisch und konsequent, dass das Obergericht angesichts des Umstands, dass A._ seine Aussage verweigerte, bei seiner Beweiswürdigung geblieben sei, die es schon vor der Einvernahme von A._ in Beachtung der übrigen Beweismittel vorgenommen hatte (angefochtener Beschluss S. 15, vgl. auch S. 16 lit. d).
5. 5.1 Der Beschwerdeführer wendet sich zur Hauptsache gegen die Erwägungen zur Schadenswiedergutmachung in den Urteilen der kantonalen Instanzen. Er habe am 8. März 2002 an A._ eine Wiedergutmachungszahlung in der Höhe von USD 1,25 Mio. geleistet. Dieser sei von den Geschädigten beauftragt worden, die Zahlung entgegenzunehmen. Er habe mithin die Funktion eines Treuhänders innegehabt. Die Rückzahlung des deliktisch erlangten Geldes an einen von den Geschädigten beauftragten Treuhänder sei rechtlich als eine Zahlung an die Geschädigten selbst aufzufassen. Das Obergericht verfalle daher in Willkür, wenn es von einer lediglich versuchten Wiedergutmachung ausgehe. Ebenso sei der Schluss des Obergerichts unhaltbar, dass kein einziger Gläubiger je eine Zahlung erhalten habe. Die Schadenersatzzahlung an A._ müsse im Rahmen der Strafzumessung bei der Würdigung des Nachtatverhaltens zu seinen Gunsten berücksichtigt werden. Bei dieser Sachlage sei auch nicht haltbar, wenn das Obergericht ihm ein selten uneinsichtiges und unkooperatives Verhalten vorwerfe.
5.2 Das Obergericht führt in Bezug auf die Wiedergutmachungszahlung aus, im aufgehobenen Urteil vom 5. Oktober 2005 sei eingehend dargelegt worden, dass es sich bei der behaupteten Schadenswiedergutmachung im Umfang von USD 1,25 Mio. zwingend um eine weltfremde Schutzbehauptung handle. Nach Aufhebung dieses Entscheids durch das Kassationsgericht und ergänzender Einvernahme des Empfängers der Gelder, A._, müsse nun aber trotz aller entgegenstehender Indizien zugunsten des Beschwerdeführers davon ausgegangen werden, dass dieser
"im Nachgang zu seinen Delikten einen siebenstelligen Betrag bereit gestellt und damit eine Schadenswiedergutmachung zumindest versucht habe; dies unbesehen, dass - selbstredend - de facto keiner der Geschädigten je auch nur den geringsten Schadenersatz erhalten hat (angefochtenes Urteil S. 20 f.)."
Auch bei der Beurteilung der Zivilansprüche ging das Obergericht zugunsten des Beschwerdeführers davon aus, dass dieser zum Zweck der Schadenswiedergutmachung tatsächlich USD 1,25 Mio. an A._ geleistet hat. Es verwies deshalb die geltend gemachten Ansprüche auf den Zivilweg (angefochtenes Urteil S. 26 f.).
Das Kassationsgericht nimmt an, das Obergericht habe im Urteil vom 5. Oktober 2005 - vom Beschwerdeführer insoweit unbeanstandet - festgestellt, dass die Geschädigten bis ins Jahr 2004 für den erlittenen Schaden nicht entschädigt worden seien. Die Behauptung späterer Zahlungen durch A._ sei völlig unsubstantiiert. Dasselbe gelte, soweit der Beschwerdeführer vorbringe, A._ sei in einigen Fällen von deutschen Gerichten zur Zahlung der treuhänderisch entgegengenommenen Gelder verpflichtet worden (angefochtener Beschluss S. 22).
Das Kassationsgericht nimmt an, das Obergericht habe im Urteil vom 5. Oktober 2005 - vom Beschwerdeführer insoweit unbeanstandet - festgestellt, dass die Geschädigten bis ins Jahr 2004 für den erlittenen Schaden nicht entschädigt worden seien. Die Behauptung späterer Zahlungen durch A._ sei völlig unsubstantiiert. Dasselbe gelte, soweit der Beschwerdeführer vorbringe, A._ sei in einigen Fällen von deutschen Gerichten zur Zahlung der treuhänderisch entgegengenommenen Gelder verpflichtet worden (angefochtener Beschluss S. 22).
5.3 5.3.1 Die kantonalen Instanzen gehen in Bezug auf die geltend gemachte Schadenswiedergutmachung ausdrücklich von der Darstellung des Beschwerdeführers aus, wonach er am 8. März 2002 eine Wiedergutmachungszahlung in der Höhe von USD 1,25 Mio. an A._ geleistet habe. Ob diese Zahlung tatsächlich an die Geschädigten gelangt ist oder nicht, ob m.a.W. die Schadenswiedergutmachung tatsächlich erfolgt oder nur versucht war, ist für die Würdigung des Nachtatverhaltens im Rahmen der Strafzumessung ohne Bedeutung. Denn das Obergericht rechnet diesen Versuch der Schadenswiedergutmachung dem Beschwerdeführer in jedem Fall erheblich strafmindernd an (angefochtenes Urteil S. 21).
5.3.2 Auf die Rüge, das Obergericht habe willkürlich festgestellt, dass keiner der Geschädigten auch nur den geringsten Schadenersatz erhalten habe, ist das Kassationsgericht mangels hinreichender Substantiierung nicht eingetreten (angefochtener Beschluss S. 21/22). Damit fehlt es im vorliegenden Fall in Bezug auf die Willkürrüge an einer letztinstanzlichen Entscheidung. Den Nichteintretensentscheid ficht der Beschwerdeführer nicht an. Jedenfalls setzt er sich mit der Begründung des Kassationsgerichts nicht auseinander, sondern beschränkt sich darauf, die vor dem Kassationsgericht erhobene Rüge zu wiederholen. Macht der Beschwerdeführer vor Bundesgericht eine willkürliche Sachverhaltsfeststellung geltend, darf er sich indes nicht auf eine blosse Wiederholung der vor dem Kassationsgericht gegen das obergerichtliche Urteil erhobenen Rügen beschränken, sondern hat zugleich auf die Begründung des Kassationsgerichts einzugehen (BGE 125 I 492 E. 1a/cc; Urteil des Bundesgerichts 6B_180/2011 vom 5.4.2012 E. 1.3, zur Publikation vorgesehen).
Auf die Beschwerde kann daher in diesem Punkt nicht eingetreten werden. Im Übrigen ist darauf hinzuweisen, dass die Geschädigten ihre Zivilforderungen bis zum Zeitpunkt des angefochtenen Urteils offensichtlich nicht zurückgezogen haben, was sich daraus ergibt, dass das Obergericht diese auf den Zivilweg verwiesen hat. Der Schluss, dass den Geschädigten bis zum obergerichtlichen Urteil kein Schadenersatz geleistet worden ist, wäre bei dieser Sachlage jedenfalls nicht unhaltbar.
6. 6.1 Der Beschwerdeführer bringt im Weiteren vor, das Obergericht sei im angefochtenen Urteil bei der Festlegung der Strafreduktion von der durch die erste Instanz ausgesprochenen Zusatzstrafe von 4 Jahren und 3 1/2 Monaten ausgegangen, die es aufgrund der langen Verfahrensdauer um 4 Monate herabgesetzt habe. In diesem Zusammenhang rügt der Beschwerdeführer eine Verletzung seines Anspruchs auf rechtliches Gehör. Das Obergericht habe seinen in der Berufungsverhandlung vom 9. Juni 2010 vorgetragenen Hinweis auf einen Widerspruch im Urteil des Obergerichts vom 5. Oktober 2005 nicht berücksichtigt. In diesem Urteil habe jenes erwogen, die Freiheitsstrafe müsse wegen der langen Verfahrensdauer im Vergleich zum ersten Verfahren vor Obergericht um ein halbes Jahr herabgesetzt werden. Richtigerweise sei daher von einer Strafe von 3 Jahren und 11 1⁄2 Monaten auszugehen. Im Dispositiv habe das Obergericht indes eine um 2 Monate höhere Strafe ausgesprochen. Das Obergericht äussere sich im angefochtenen Urteil zu diesem Einwand mit keinem Wort (Beschwerde I S. 7).
6.2 Das Kassationsgericht führt aus, die mit Urteil vom 5. Oktober 2005 ausgesprochene Strafe sei von ihm mit Beschluss vom 2. April 2007 aufgehoben worden. Die Erwägungen, welche zu dieser Strafzumessung geführt hätten, seien daher obsolet, soweit sie nicht ins angefochtene Urteil übernommen worden seien. Dies sei bei der Berechnung der Strafreduktion aber nicht der Fall (angefochtener Beschluss S. 27).
6.3 Der Beschwerdeführer erhebt seine Rüge lediglich in seiner ersten Beschwerde gegen das Urteil des Obergerichts vom 9. Juni 2010. In den nach Eröffnung des kassationsgerichtlichen Beschlusses eingereichten Beschwerden greift er diese Rüge nicht auf und setzt sich dementsprechend mit den Erwägungen im angefochtenen Beschluss nicht auseinander. Nach der Rechtsprechung darf sich der Beschwerdeführer indes nicht auf eine blosse Wiederholung der vor dem Kassationsgericht gegen das obergerichtliche Urteil erhobenen Rügen beschränken, sondern hat zugleich auf die Begründung des Kassationsgerichts einzugehen (vgl. oben E. 5.3). Auf die Beschwerde kann insofern nicht eingetreten werden.
7. 7.1 Schliesslich wendet sich der Beschwerdeführer gegen die Strafzumessung. Er macht geltend, die pauschale Herabsetzung der Strafe um 18 Monate verunmögliche es, die Würdigung der einzelnen Strafmilderungsgründe nachzuvollziehen. Ausserdem sei die Strafreduktion um lediglich 18 Monate angesichts der im Jahre 2002 bewiesenen tätigen Reue und der nunmehr wegen der Löschung der Vorstrafe eingetretenen Vorstrafenlosigkeit willkürlich. Die Vorinstanz habe selbst die Schadenswiedergutmachung als erheblich strafmindernd gewürdigt, wobei sie allerdings fälschlicherweise nicht von Strafmilderung im Sinne von Art. 48 StGB ausgehe. Die Strafe hätte indes schon wegen der langen Verfahrensdauer um 2/3 oder um wenigstens 12 Monate herabgesetzt werden müssen, zumal die seit dem letzten Urteil verstrichene Zeit nicht mit aufwändigen Rechtshilfeverfahren begründet werden könne. Dabei müsse deutlich stärker ins Gewicht fallen, dass im Januar 2012 für die angeklagten Delikte die Verjährung eintrete. Schliesslich bewege sich die Freiheitsstrafe von 29 1⁄2 Monaten verdächtig nahe an der von ihm bereits ausgestandenen Haft von 856 Tagen. Es bestehe daher die Vermutung, dass sich die Strafzumessung des Obergerichts vorwiegend nach der bereits verbüssten Strafe richte. Die Bemessung des Strafe sei entsprechend den von der Verteidigung vor der Vorinstanz vorgebrachten Erwägungen vorzunehmen. Infolge der damit einhergehenden Überhaft von mindestens 550 Tagen sei ihm eine angemessene Genugtuung im Umfang von CHF 82'500.-- zuzusprechen (Beschwerde S. 7 ff.).
7.2 Das Obergericht geht davon aus, die in der Zwischenzeit weiter fortgeschrittene Verfahrensdauer, der Wegfall der gelöschten Vorstrafen als Straferhöhungsgrund sowie der dem Beschwerdeführer letztlich zuzubilligende Versuch der Schadenswiedergutmachung im Sinne von Art. 48 lit. d StGB müssten zu einer Reduktion des Strafmasses im Vergleich zum aufgehobenen Entscheid des Obergerichts vom 5. Oktober 2005 führen. Namentlich sei die Strafe wegen des langen Zeitablaufs in Anwendung von Art. 48 lit. e StGB zu mildern. In Bezug auf den Umfang der Herabsetzung stellt das Obergericht in Rechnung, dass die lange Verfahrensdauer auf die überdurchschnittliche Komplexität der zu beurteilenden Strafsache zurückzuführen ist. Dementsprechend sei auch das Beschleunigungsgebot nicht verletzt, was der Beschwerdeführer selbst nicht behaupte. In Anbetracht des Umstands, dass das Obergericht der verhältnismässig langen Verfahrensdauer schon im Urteil vom 5. Oktober 2005 im Umfang von 4 Monaten Rechnung trug, erachtet sie nunmehr eine Reduktion um weitere 18 Monate als angemessen (angefochtenes Urteil S. 22 f.).
7.3 Soweit der Beschwerdeführer in diesem Punkt auf sein Plädoyer verweist (Beschwerde S. 8), genügt seine Beschwerde den Begründungsanforderungen nicht. Wie bereits ausgeführt, muss die Begründung der Rügen in der Beschwerdeschrift selbst enthalten sein. Ein Verweis auf frühere Rechtsschriften oder auf die Verfahrensakten ist unzulässig (vgl. oben E. 4.4.1).
Das Obergericht hat sich in seinen einlässlichen Erwägungen zur Strafzumessung mit den wesentlichen schuldrelevanten Komponenten ausführlich auseinander gesetzt und sämtliche Zumessungsgründe zutreffend gewürdigt. Dass es dabei von rechtlich nicht massgeblichen Gesichtspunkten ausgegangen wäre oder wesentliche Gesichtspunkte nicht berücksichtigt hätte, ist nicht ersichtlich. Wie der Beschwerdeführer selbst ausführt, begründete das Obergericht im Urteil vom 5. Oktober 2005 die Strafzumessung hinreichend und nachvollziehbar. Inwiefern die Herabsetzung der Strafe um 18 Monate unter Berücksichtigung des Versuchs der Wiedergutmachung, der langen Verfahrensdauer und des Wohlverhaltens nicht nachvollziehbar sein soll, ist nicht ersichtlich. Im Übrigen ist das Gericht grundsätzlich nicht gehalten, in Zahlen oder Prozenten anzugeben, wie es die einzelnen Strafzumessungsgründe gewichtet (BGE 136 IV 55 E. 5.6, S. 61). Dies gilt auch für die einzelnen Strafmilderungs- oder -minderungsgründe. Dass die Herabsetzung nicht in dem vom Beschwerdeführer beantragten Ausmass erfolgt, ist für sich allein jedenfalls kein Grund für die Annahme, die obergerichtliche Strafzumessung verletze Bundesrecht. Nicht zu beanstanden ist im Weiteren, dass die Vorinstanz bei der Berücksichtigung der versuchten Schadenswiedergutmachung von einer Strafminderung spricht. Die Strafmilderung gemäss Art. 48a StGB verpflichtet den Richter nicht dazu, den ordentlichen Strafrahmen zu unterschreiten. Die Strafe muss aber zumindest gemindert, d.h. innerhalb des gegebenen Strafrahmens herabsetzt werden (BGE 116 IV 11 E. 2; vgl. auch BGE 136 IV 55 E. 5.8 S. 63). Soweit das Obergericht den Versuch der Schadenswiedergutmachung dem Beschwerdeführer zu seinem Nachtatverhalten erheblich strafmindernd anrechnet, bringt sie zum Ausdruck, dass sie eine Herabsetzung der Strafe innerhalb des ordentlichen Strafrahmens als ausreichend erachtet. Im Übrigen berücksichtigt das Obergericht im Rahmen des Nachtatverhaltens zu Recht auch das Verhalten des Beschwerdeführers im Verfahren, welches es als selten uneinsichtig und unkooperativ würdigt. Der Beschwerdeführer habe anfänglich jegliche Schuld von sich gewiesen, wobei er sich teilweise in abstruse und bemühende Ausreden verstiegen habe. In der Folge habe er jeweils nur zugegeben, was ihm aufgrund des anderweitigen Untersuchungsergebnisses zweifelsfrei habe nachgewiesen werden können. Seine immer neuen Ausflüchte und Schutzbehauptungen zeugten nicht von Reue und stimmten aufgrund seiner offenbar fehlenden Einsicht in das Unrecht seiner Taten auch hinsichtlich seines zukünftigen Verhaltens bedenklich (angefochtenes Urteil S. 15 ff.). Dies ist nicht zu beanstanden.
Insgesamt sind die Erwägungen des Obergerichts ohne weiteres nachvollziehbar und die daraus gezogenen Schlüsse einleuchtend. Jedenfalls hat es mit seiner Strafzumessung sein Ermessen nicht verletzt. Soweit die Strafzumessung nicht zu beanstanden ist, hat der Beschwerdeführer keine Überhaft erlitten. Damit entfällt die Grundlage für die Ausrichtung einer Genugtuung.
Die Beschwerde erweist sich als unbegründet.
8. Aus diesen Gründen ist die Beschwerde abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden kann. Bei diesem Ausgang trägt der Beschwerdeführer die Kosten des bundesgerichtlichen Verfahrens (Art. 66 Abs. 1 BGG). Da seine Rechtsbegehren von vornherein als aussichtslos erschienen, ist sein Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege abzuweisen (Art. 64 Abs. 1 BGG). Seinen eingeschränkten finanziellen Verhältnissen kann bei der Festsetzung der Gerichtsgebühr Rechnung getragen werden (Art. 65 Abs. 2 BGG). Bei diesem Ausgang des Verfahrens wird das Gesuch um aufschiebende Wirkung gegenstandslos.
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
2. Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege wird abgewiesen.
3. Die Gerichtskosten von Fr. 1'600.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
4. Dieses Urteil wird den Parteien, dem Obergericht des Kantons Zürich, I. Strafkammer, und dem Kassationsgericht des Kantons Zürich schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 23. August 2012
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Mathys
Der Gerichtsschreiber: Boog